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用生物基材料迎接“低碳经济”

——访清华大学生命科学学院教授陈国强

科学时报•中国生物产业 2010-03-08


  2010年全国政协十一届三次会议上,九三学社提交的题为《把握机遇走中国特色的低碳发展道路》的提案被列为一号提案,“低碳经济”成为全民关注的焦点。

  “为了迎接已经到来的‘低碳经济’,我建议把我国生物基材料作为战略产品来开发,使其成为我国特色产业。”清华大学生命科学学院教授陈国强从自己的研究领域出发,提出了生物基材料的“低碳经济”。

  生物基材料很“低碳”但很贵

  问:生物基材料包括哪些材料?

  陈国强:包括聚羟基脂肪酸酯(PHA)、聚乳酸(PLA)、丁二酸丁二醇共聚物(PBS)、二氧化碳共聚物(PPC)、对苯二甲酸1,3-丙二醇共聚物(PTT)、生物乙烯(Bio-PE)和淀粉基材料等。

  问:和目前的化工材料相比,生物基材料有哪些特点?

  陈国强:生物基材料完全是通过生物技术来做的。和现在的石油基材料相比它有好几个好处:一个是减少对石油的依赖;第二个是减少二氧化碳的排放,因为它主要来源于植物;第三是它能生物降解,符合现在环保的优势;另外它整个生产过程比较温和,不是高温、高压、有机溶剂的化工生产,它的生产比较绿色。整体来讲,很符合目前所说的“低碳经济”的要求。

  问:目前国内生物基材料产业发展现状如何?

  陈国强:在几个五年计划和“863”计划支持下,我国生物基材料都取得了长足发展。其中 PHA形成了生产企业5个,年总产能超过1.5万t,提供了国际市场上所有PHA类型,使我国PHA产业化种类和产量都处于国际领先地位,此外,我国还形成了世界第二的5000吨PLA年产能、年产1万吨PBS的生产能力、世界第一的年产1万吨二氧化碳共聚物(PPC)和2万吨以上淀粉基材料的能力,同时有2万吨的1,3-丙二醇产能提供给PTT合成。

  问:您刚才提到的企业面临哪些难题?

  陈国强:成本。生物基材料最不好的地方就是贵。你必须和现有的塑料竞争,我们国内的环保意识还不是很强,人们选择塑料都是看价格,它不管你环保不环保。

  问:什么因素造成生物基材料那么贵?

  陈国强:它的转化率的问题。例如PHA,理论上3吨淀粉能转化为1吨PHA,但一般情况下,你需要4吨淀粉。还有一些下游的纯化过程也蛮费尽,这是造成贵的原因。它不像石油基材料,你挖出来稍微蒸馏一下,聚合过程不用纯化就是产品。

  问:怎样解决这个贵的难题?

  陈国强:正在研究过程中。现在石油是80美元一桶的话,生物塑料是不能竞争的。但是石油你不知道涨到什么时候,现在是经济危机,石油降不下来,但是过了以后呢,不知道了。事实上,生物基材料的前瞻研究是怎样降低成本,让成本低到可以和现在的塑料竞争。

  如果政策支持,那这个产业就起来了

  问:您之前写过一本书《聚羟基脂肪酸酯生态产业链》,您能解释一下这个产业链是如何构成的吗?

  陈国强:第一个是发酵工业,全世界中国是最大的。现在由于抗生素市场波动,很多企业去做 PHA,那PHA的量就比抗生素多多了。发酵出来的产品用在塑料、包装材料上。PHA用完之后,如果能够搜集起来,加工之后就变成一种燃料——生物柴油。另外PHA还可以用作医用植入材料。另外PHA降解得到的单体实际上是一个药物,它有一些药效,比如说提高记忆力啊、促进脑细胞的再生等。另外这个单体可以开发成饲料添加剂。发酵、塑料、生物燃料、医用材料、药物、饲料添加剂这构成了整个产业。

  问:这个产业链大约能有多少的产值?

  陈国强:现在还处在起步阶段,我估计未来5年做得好的话,应该是上百亿元的产值。这需要大企业的参与,也需要投入很多的资本。

  问:要发展这个产业,政府需要做什么?

  陈国强:生物产业一开始都比较困难,特别是化工产品。政府对这种高科技的扶持非常重要,现在不是讲要低碳经济、环保、不依赖石油吗?如果政府要制定一些鼓励这个行业发展的政策的话,首先应该禁止使用不可降解的超薄材料,但是可以使用完成生物降解的超薄塑料。光限制是不管用的,2008年的“限塑令”之后,超薄塑料还在使用。虽然生物基材料的超薄塑料贵一点,但也就是几分钱一毛钱的事,不影响人们的购买欲。

  现在我们的产品都出口到国外,因为国外有环保政策、税收限制你必须使用环保的材料,但是我们国家没有。如果政府立法禁止使用不可降解的超薄材料,那就产生了100万~200万吨的市场,100多万吨就100多亿元了,这只是原料,加工之后的产品那就不止了,因此这个产业就起来了。(包晓凤 龙九尊)

(http://news.tsinghua.edu.cn)
[更新:2010-03-09]
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